ULTRASCHALLLABORGERÄTE

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Vielseitige Anwendungen

Kompakt, leistungsstark, robust

Laborfläche ist teuer. Deshalb bieten wir Ultraschallprozessoren in kompak-ter Form an. Netzteil, Generator, Steu-erung und Schallgeber befinden sich gemeinsam in einem formschönen Gehäuse. Es stören keine zusätzlichen Kabel. Dieses Konzept ist weltweit ein-malig. Die Bedienung unserer Ultra-schallprozessoren ist denkbar einfach. Die Amplitude und damit die Leistung sind zwischen 20% und 100% einstell-bar. Zudem läßt sich der aktive Anteil innerhalb einer Sekunde im Bereich von 0,2s bis 1,0s (=Dauerbetrieb) vari-ieren, z.B. um Erwärmungs- oder Auf-schäumungsprobleme zu umgehen. Die automatische Bestimmung der idealen Eigenfrequenz erübrigt jede manuelle Feinabstimmung.Die eingestellte Amplitude wird, unab-hängig von der anliegenden Last, konstant beibehalten. Das garantiert reproduzierbare Bedingungen, aber auch ein hohes Maß an Robustheit, denn die Geräte sind dadurch dauer-betriebsfest und leerlaufsicher.

UP400S und UP200H mit Timer

Die meisten Anwendungen der Ultra-schallgeräte im Labor dienen der Vor-bereitung von Proben für anschließende Analysen. Darüberhinaus gewinnt aber die Entwicklung neuer Verfahren, basierend auf der Wirkung des Ultra-schalls, zunehmend an Bedeutung. Hier unterstützen wir die Forschung durch kostengünstige Ausleihe der Laborgeräte und bieten für das “scale up” unsere Erfahrungen und die erfor-derliche Technik an.In der Medizin, der Biologie, Bioche-mie und der Biotechnologie wird Ultra-schall zum Zellaufschluß und zur Homogenisierung von Proben ver-wendet. Muskel-, Leber- oder Nieren-gewebe, Blutkörperchen, Bakterien und auch pflanzliche Zellen können zur Analyse, aber auch zur Verwendung ihrer Inhaltsstoffe, aufgeschlossen werden. Die Sonotroden lassen sich wegen ihrer einfache Geometrie leicht reinigen und auch autoklavieren, so daß Verschleppungen vermieden werden. In speziellen Fällen kann

durch indirekte Beschallung die Probe isoliert bleiben.Die Gewinnung von Viren aus Bakte-rien oder das Extrahieren von Wirk-stoffen aus pflanzlichen Zellen sind Praxisbeispiele aus der pharmazeu-tischen Industrie.Im Lebensmittelbereich dient die Homogenisierung von Fleisch-, Wurst- oder Käseproben, Obst und Gemüse der Qualitätskontrolle und somit dem Verbraucherschutz. Hier kann Ultra-schall aber auch zum Herstellen von Öl/Wasser-Emulsionen genutzt wer-den. Dabei können sehr feine Tröpf-chen bis unter 200nm erreicht werden.Das Entgasen von Getränken ist für die Analyse nützlich. Die Reduzierung von Keimen in Flüssigkeiten ist bereits bei niedrigen Temperaturen möglich.Im Umweltbereich werden Wasser-, Abwasser- und Bodenproben homo-genisiert, um Schadstoffe, wie Öle oder radioaktive Teilchen aufzuspüren oder den Gehalt an Düngemitteln fest-zustellen. Ultraschall ist aber auch zur

besseren Verwertung oder Beseitigung von Abfällen hilfreich, zum Beispiel beim Desintegrieren von Klärschlamm zur Erhöhung der Biogas-Ausbeute.In der chemischen Industrie wird Ultra-schall zum Suspendieren, Emulgie-ren, für die Beeinflussung der Kristallbildung oder der Polymerisation und zur Beschleunigung von che-mischen Reaktionen verwendet. Das Desagglomerieren und das Sieben mit Ultraschall ist besonders in der Far-benherstellung hilfreich. Beim Naßfär-ben oder Imprägnieren kann eine gleichmäßige Verteilung und eine bes-seres Eindringen der Pigmente erreicht werden.Das Reinigen ist die bekannteste Ultraschallanwendung. Die nachfol-gend beschriebenen Laborgeräte können auch für spezielle Reinigungs-aufgaben eingesetzt werden, wo eine hohe Intensität auf kleinem Raum gefragt ist. So können zum Beispiel mit dünnen Sonotroden Bohrungen gerei-nigt werden.

Die preisgünstigen Basisgeräte kön-nen jederzeit um das erforderliche Zubehör ergänzt werden. Dazu gehö-ren diverse Sonotroden, Durchflußzel-len, Schallschutzboxen und Timer. Mit Hilfe der PC-Steuerung können die Versuchsparameter vorgegeben wer-den und die Ergebnisse, insbesondere die in die Flüssigkeit eingetragene Lei-stung und Energie sowie die Tempera-tur, protokolliert werden.Die Auswahl des Ultraschallprozes-sors und der Sonotroden richtet sich hauptsächlich nach dem Volumen der zu beschallenden Proben. Die ange-botenen Leistungen für das Labor von 50, 100, 200 und 400 Watt sind für kleine Tröpfchen, aber auch für meh-rere Liter geeignet.Für größere Volumina stehen unsere Industrieprozessoren mit Einzellei-stungen bis 16kW zur Verfügung.Falls Ihre Anforderungen über unser Standardangebot hinausgehen sollte, bieten wir Ihnen gern auch spezielle Entwicklungen an.

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UP50H ideal für kleine Proben

UP50H mit Sonotrode MS7

Der Ultraschallprozessor UP50H (50 Watt, 30kHz) ist die kleinste Aus-führung der formschönen Ultraschall-geräte, die so kompakt nur von Hielscher Ultrasonics angeboten werden. Er wird besonders in medizini-schen, biologischen oder chemischen Labors verwendet, wo kleine Probe-mengen beschallt werden sollen.Anwendungsgebiete sind vorwiegend im Analysebereich zu finden, so zum Beispiel das Aufschließen von Gewebe, das Aufbrechen von Bakte-rien, das Homogenisieren von Lebens-mittelproben. Obwohl mit seinen nur 1,1kg Gewicht bestens als Handgerät geeignet, kann es aber auch am Stativ befestigt werden.Für die Probemengen von 10µl bis etwa 250ml stehen auswechselbare Sono-troden mit Durchmessern von 0,5mm bis 7mm zur Verfügung. Weiteres Zubehör, wie Durchflußzellen aus Edelstahl oder Glas, Zeitschaltuhr und PC-Steuerung bis hin zur Schallschutzbox, ergänzen das Angebot.

VialTweeter an UIS250v ideal für kleine Proben

Der VialTweeter ist die optimale Lösung für die Beschallung kleiner Gefäße, wie z.B. Eppendorfgefäße (1,5ml). Dafür müssen die Gefäße weder geöffnet noch in ein Wasserbad gegeben wer-den.Der VialTweeter überträgt bis zu 10 Watt Ultraschall-Leistung je Gefäß. Es können zeitgleich bis zu sechs Pro-ben mit hoher Intensität und zwei Pro-ben mit geringerer Intensität beschallt werden. Die Leistungen ermöglichen auch anspruchsvolle Anwendungen. Die Ergebnisse sind vergleichbar mit denen einer direkten Beschallung mit einem Ultraschall-Homogenisator. Ein größeres Reagenzglas oder Becher-glas (max. 500ml) kann am Ende des VialTweeters für die Beschallung befe-stigt werden.Die Leistung kann durch die Einstel-lung der Amplitude am Generator reguliert werden.Das Gerät ist kompakt und kann sehr einfach aufgebaut und betrieben wer-den. Die Gefäße werden in die ent-

VialTweeter (vorn) und Sonotrode (hinten) an Ultraschallprozessor UIS250v

sprechenden Bohrungen gedrückt. Die Schwingungen werden durch die Gefäßwand auf das Gefäßvolumen übertragen. Daher können die Gefäße auch geschlossen bleiben und ein Ver-schleppen von Probenmaterial, wie es bei der direkten Beschallung vorkom-men kann, wird vermieden. Dies ist insbesondere für bakteriöse oder toxi-sche Proben von Vorteil. Durch den Einsatz des VialTweeters kann die not-wendige Zeit je zu beschallender Probe deutlich gesenkt werden.Der VialTweeter kann einfach gereinigt und desinfiziert werden. Der Vial-Tweeter ist autoklavierbar, und der Schallwander des UIS250v ist aus Edelstahl (IP65). Der Generator ist mit dem Schallwandler über ein Verbin-dungskabel (4m) verbunden. Alterna-tiv zum VialTweeter kann der UIS250v auch mit Sonotroden für die direkte Beschallung von Flüssigkeiten ver-wendet werden. Auf diese Weise kann der UIS250v als Hand- oder Stativge-rät (siehe Bild) eingesetzt werden.

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UP200H leistungsstark und formschön

UP200H mit S7

Der Ultraschallprozessor UP200H (200 Watt, 24kHz) ist unser stärkstes Laborgerät für den Handbetrieb. Er kann auch am Stativ betrieben werden. Das ausnehmend progressive Design wurde 1995 mit dem Internationalen Designerpreis des iF ausgezeichnet. Seitdem ist dieses Gerät das Flagg-schiff unter den kompakten Laborgeräten von Hielscher Ultra-sonics. Sonotroden mit einem Durch-messer zwischen 1 und 40mm beschallen Proben von 0,1 bis 2000ml. Die Leistung des Gerätes ist auch aus-reichend für die indirekte Beschallung von Proben. Die Sonotrode wird dazu in einen Beschallungsbecher einge-taucht und überträgt die Schwin-gungen in destilliertes Wasser, wo sie an einem Titankegel reflektiert werden und dann in die Reagenzgläser, in wel-chen sich die Proben befinden, über-tragen werden. Für das UP200H bieten wir umfangreiches Zubehör wie Durch-flußzellen, Stativ, Schallschutzbox, Zeitschaltuhr und PC-Kontrolle an.

UP100H doppelte Leistung für geringen Aufpreis

Durchflußzellen GD7K und D7K

Der Ultraschallprozessor UP100H (100 Watt, 30kHz) hat die gleichen Maße wie das UP50H, verfügt aber über die doppelte Leistung. Alle ande-ren funktionalen Merkmale und das Basiszubehör sind identisch mit denen des Ultraschallprozessors UP50H. Mit einer zusätzlichen 10mm-Sonotrode erweitert sich das Anwendungsfeld auf Probenmengen bis zu 500ml.Daher ist dieses Gerät ideal für Anwen-dungen mit sehr kleinen oder mittel-großen Proben wie z.B. die Homogenisierung von Bodenproben oder Abwasser, Emulgieren, Desag-glomerieren, Entgasen oder die Reini-gung von kleinen Bohrungen.Eine Durchflußzelle und die passende Sonotrode ermöglichen den kontinuier-lichen Betrieb und erlauben damit die Simulation und Analyse von Prozessen im kleinsten Maßstab.Die optionale PC-Steuerung ist hilf-reich, wenn Versuchsprotokolle nach-weispflichtig sind oder um Prozesse zu optimieren. UP100H mit MS3

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UP200S preisgünstig und robust

Kavitation unter S40

Der Ultraschallprozessor UP200S (200 Watt, 24kHz) unterscheidet sich vom UP200H nur durch sein Aussehen und seine Verwendung als reines Sta-tivgerät. Auch das UP200S ist für Probemengen von 0,1 bis zu etwa 2000ml geeignet. Damit reicht die Einsatzbreite von der Behandlung sehr kleiner Proben in der Medizin oder Biologie bis hin zu größeren Proben in der Chemie oder im Umweltbereich. Es wird aber auch für die Herstellung kleinerer Produktionsmengen, meist im kontinuierlichen Betrieb unter Verwendung von Durchflußzellen und den entsprechenden Sonotroden eingesetzt. Wie alle unsere Laborgeräte wird auch das UP200S weltweit exportiert und ohne Aufpreis auch an andere Anschlußspannungen (115V~) und Netzsteckdosen angepaßt.

UP400S für größere Proben und Anwendungsentwicklung

UP400S mit H22 in Schallschutzbox

Der Ultraschallprozessor UP400S (400 Watt, 24kHz) ist unser leistungs-stärkstes Laborgerät. Mit Sonotroden von 3 bis 40mm Durchmesser ist es für Flüssigkeitsmengen von 5 bis 4000ml geeignet. Im Durchfluß können etwa 10 bis 50l/h behandelt werden.Das UP400S wird bei der Probenvor-bereitung vorwiegend für größere Volu-mina eingesetzt. Es eignet sich für die praxisnahe Verfahrensentwicklung im Labor oder im Technikum und auch für die Herstellung kleinerer Produkt-mengen. Dabei erhöhen die PC-Steue-rung oder der Anschluß an eine zentrale Steuerung die Prozeßsicher-heit und die Reproduzierbarkeit. Mit speziellen Durchflußzellen und Flansch-verbindungen können Flüssigkeiten auch unter höheren Temperaturen und Drücken beschallt werden. Hohe Lei-stung erzeugt neben der gewünschten intensiven Kavitation auch uner-wünschten Lärm. Daher ist besonders beim UP400S eine Schallschutzbox empfehlenswert.

UP200S mit S40

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Sonotroden

Sonotroden übertragen den Ultraschall in die Flüssigkeit. Die Auswahl der Sonotrode richtet sich nach der Probe-menge und nach der erforderlichen Ultraschallintensität.Dünne Sonotroden ermöglichen sehr hohe Amplituden von bis zu 250µm und damit sehr hohe Schall-Leistungs-dichten unter der Sonotrodenstirn-fläche. Es entsteht eine kleine, aber sehr intensive Kavitationszone. Je grö-ßer der Durchmesser, desto mehr Ultraschall-Leistung kann über die somit größere Stirnfläche übertragen werden. Die Schall-Leistungsdichte, also das Verhältnis zwischen abgege-bener Leistung und schwingender Fläche wird geringer. Damit wird die Kavitationszone zwar größer, aber weniger intensiv.Als das am besten geeignete Sonotro-denmaterial hat sich eine Titanlegie-rung erwiesen, die sehr hohe Amplituden zuläßt und resistent gegen die meisten Flüssigkeiten ist. Diese Titanlegierung ist daher Standard bei

unseren Sonotroden, und unsere Ultra-schallprozessoren sind darauf abge-stimmt. Für spezielle Anwendungsfälle fertigen wir auch Sonotroden aus Edel-stahl, Glas oder Keramik an.Die Längen der Sonotroden werden durch die halbe Wellenlänge bestimmt. Bei einer Frequenz von 24kHz ist eine Titansonotrode etwa 100mm lang. Sie kann aber auch in mehrfacher Länge gefertigt werden.Mit O-Ringen oder schwingungsfreien Flanschen versehene Sonotroden wer-den zum Eintrag von Ultraschall in Durchflußzellen oder geschlossene Systeme genutzt.Da die Kavitation auch an den Sonotro-denflächen wirkt, kommt es hier zum Verschleiß. Dieser beträgt, wenn mit maximaler Amplitude Wasser beschallt wird, etwa 1mm pro 1000 Stunden. Das Frequenzbestimmungssystem unserer Ultraschallprozessoren erhöht automatisch die Frequenz, so daß ein Abtrag von bis zu 5mm ohne nennens-werte Leistungseinbußen möglich ist.

Proben-volumen

(ml) UP

50H

UP

100H

UP

200H

UP

200S

UP

400S

0,01 - 0,50 0.5 0.50,1 - 5,0 1 1 1 1

2 - 50 2 2 2 25 - 100 3 3 3 3 3

10 - 250 7 7 7 7 720 - 500 1050 - 1000 14 14 14

100 - 2000 22Richtwerte für die Auswahl der Ultraschall-prozessoren und Sonotrodendurchmesser in Abhängigkeit vom Probenvolumen

Durchflußzellen für die kontinuierliche Beschallung

Für jeden Ultraschallprozessor bieten wir Durchflußzellen aus Glas oder Edelstahl an. Die Flüssigkeit wird von unten zugeführt und durchquert die unter der Sonotrode erzeugte Kavita-tionszone. Die Sonotroden sind mit O-Ringen ausgestattet, die dicht in der Durchflußzelle bzw. im Teflonadapter sitzen. Bei höheren Drücken und Tem-peraturen können Sonotroden mittels schwingungsfreiem Flansch auf die Edelstahl-Durchflußzellen geschraubt werden. Die Durchflußrate richtet sich nach dem notwendigen Energie-eintrag. Die Temperatur des Mediums kann mit Hilfe des Kühlmantels beein-flußt werden. Zusätzlich fertigen wir kundenspezifische Ausführungen der Durchflußzellen, so z.B. mit Zuführung mehrerer Phasen beim Emulgieren oder mit zusätzlichem Auslaß für das Entgasen. Neu im Angebot ist eine Mini-Durchflußzelle, bei welcher das Medium hermetisch abgeschlossen ist und damit berührungs- und kontami-nationsfrei beschallt wird.

Edelstahldurchflußzelle D7K mit MS7D

Glasdurchflußzelle für UP100H kontaminationsfreie Durchflußzelle Dmini

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PC-Schnittstelle

Die Ultraschallprozessoren können mit einer PC-Steuerung ausgerüstet wer-den. Diese dient der Vorgabe der Arbeitsparameter und der Erfassung und Protokollierung von Prozeßwerten.Vorgegeben werden können die Amplitude, der Puls sowie die Bearbei-tungszeit oder der gewünschte Ener-gieeintrag.Der Verlauf der folgenden Werte wird protokolliert und als Tabelle oder als Grafik angezeigt:

- die Brutto-Ultraschall-Leistung,- die effektive Ultraschall-Leistung,

welche in die Flüssigkeit einge-bracht wird,

- der effektive Energieeintrag, und- die Temperatur (optional).

Der Anschluß des zu steuernden Gerä-tes erfolgt über die serielle Schnitt-stelle oder den USB-Anschluß eines Laptop oder PC (MS Windows®).Die PC-Steuerung ist eine effiziente Hilfe zur Optimierung von Prozessen und zur Protokollierung nachweis-pflichtiger Tests.

Zubehör im Überblick

Ultraschallprozessor UP50H UP100H UP200H UP200S UP400S UIS250vLeistung (W)/Frequenz (kHz) 50/30 100/30 200/24 200/24 400/24 250/24Sonotroden Durchmesser (mm)

- Titan 0,5 - 7 0,5 - 10 1 - 40 1 - 40 3 - 40 3 - 10Durchflußzellen

- Glas Durchflußrate (l/h)

GD7K1 - 5

GD7K1 - 5

GD14K5 - 25

GD14K5 - 25

GD22K10 - 50

- Edelstahl Durchflußrate (l/h)

D7K1 - 5

D7K1 - 5

D14K5 - 25

D14K5 - 25

D22K10 - 50

Normschliffadapter NSA1 NSA1 NSA2 NSA2 NSA3Beschallungsbecher BB1 BB1 BB1Stativhalterung STH-16 STH-16 ST1-ClampStativ ST1-16 ST1-16 ST1-16 ST1-16 ST1-16 ST1-16Schallschutzbox SB2-16 SB2-16 SB3-16 SB1-16 SB1-16 spezialZeitschaltuhr T1 T1 T1 T1 T1 T1PC-Steuerung UPC-Lab oder UPCT-Lab (mit Temperatursensor)

Bitte schildern Sie uns Ihre geplanten Anwendungsfälle. Wir unterbreiten Ihnen gern das passende Angebot. Falls unser Standardangebot nicht ausreicht, entwickeln wir gern mit

Ihnen das für Ihren Einsatzfall pas-sende Gerät oder Zubehör.Nutzen Sie auch die Möglichkeit der Ausleihe unserer Standard-Geräte.

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Ihre Kontaktadresse:Hielscher Ultrasonics GmbHVertriebWarthestr. 21D-14513 Teltow

Tel +49 (0) 3328 437 420Fax +49 (0) 3328 437 444E-Mail info@hielscher.comWeb www.hielscher.com

Bitte besuchen Sie unsere Homepage www.hielscher.com, fordern Sie die entsprechenden Unterlagen an und lassen Sie sich beraten.

Unser Geräte- und Anwendungsspektrum

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